Licenciatura en Matemáticas

Datos Generales

Clave: Creditos: Semestre: Cuarto
Materia: Cáculo III Semestre académico:
Horas por clase: una Clases por semana: cinco Horas por semestre: setenta
Período: enero - junio Teórica: 40 % Teórico-prácticas: 60%
Autores:
Dra. Gema A. Mercado Sánchez
M. M. Elvira Borjón Robles
Fis. José Augusto Beltrán Mendoza
Fis. Gloria Teresa González de Ávila

Email:
gema@mate.reduaz.mx
eborjon@mate.reduaz.mx
jbeltran@cantera.reduaz.mx
ggonzale@mate.reduaz.mx

Requisitos:
Cálculo II.
Antecedente de:
Cálculo IV.

Presentación

Para este curso el estudiante deberá tener el dominio del cálculo diferencial de varias variables. Se requiere familiaridad con los conceptos de límite, continuidad y derivadas de funciones de Rn a Rm. Es un curso básico de cálculo integral de varias variables con énfasis en la discusión de los teoremas de Green, Stokes y Gauss, su sentido geométrico, aplicaciones y consecuencias para el desarrollo del análisis.

Objetivo General

El estudiante adquirirá el conocimiento pleno del comportamiento de funciones escalares y vectoriales y tendrá la habilidad de manipular con ellas para llevar a cabo el proceso de integración en diferentes coordenadas. Ampliará el conocimiento de la integración múltiple en funciones no acotadas o con límites de integración infinitos. Comprenderá los conceptos de integrales de línea, superficie y volumen y establecerá las relaciones que existen entre ellas a través de los llamados teoremas de integración.

Contenido / Temario

1. Integración múltiple
1.1 Integrales dobles y triples en coordenadas rectangulares
1.2 Integrales dobles y triples en coordenadas cilíndricas, esféricas y curvilíneas

2. Elementos de cálculo vectorial
2.1 Campos escalares y vectoriales
2.2 Integral de línea. Teorema fundamental
2.3 Teorema de Green
2.4 Integral de superficie
2.5 Teorema de la divergencia
2.6 Teorema de Stokes

3. Aplicaciones geométricas y físicas
3.1 Cálculo elemental de volúmenes
3.2 Sólidos de revolución
3.3 Área de una superficie
3.4 Momentos y centro de masa
3.5 Momento de inercia
3.6 El péndulo compuesto
3.7 Potenciales

4. Integrales impropias
4.1 Integrales impropias sobre regiones acotadas Teorema general de convergencia
4.2 Integrales impropias sobre regiones no acotadas

5. Integrales de Fourier
5.1 La integral de Fourier
5.2 Formas equivalentes de la integral de Fourier
5.3 Transformada de Fourier
5.4 Identidades de Parseval para las integrales de Fourier

6. Integrales elípticas
6.1 Integral elíptica de primera, segunda y tercer especie
6.2 Formas de Jacobi de las integrales elípticas
6.3 Integrales reducibles a tipo elíptico

7. Introducción a las Ecuaciones diferenciales parciales
7.1 Definición
7.2 La ecuación de onda
7.3 La ecuación de calor
7.4 El potencial gravitatorio y la ecuación de Laplace

Bibliografía

  1. Philp M. Anselone y John W. Lee, Multivariable Calculus, Prentice Hall Company 1996
  2. Marsden Jerrold E. y Tromba Antony J., Cálculo vectorial, Addison Wesley Company, 1999;
  3. Courant Richard y John Fritz, Introducción al cálculo y análisis matemático, Volumen II, editorial Limusa, 1989;
  4. Tom .M Apostol, Calculus, Volumen II, editorial Reverté.

Programación del Curso

Unidad

Tema
Periódo
1.
Series y sucesiones

3 semanas

2.
Series de potencias

2 semanas

3.
Sucesiones y series de funciones.

2 semanas

4.
Series de Fourier
2 semanas
5.
Cálculo diferencial para funciones de varias variables y su generalización a Rn
2 semanas
6.
Optimización
1 semana
7.
Vectores y cálculo diferencial con funciones vectoriales
2 semanas

Criterios de evaluación

Criterio
Descripción
Fecha o modalidad
%
Tareas
Largas Cada dos semanas
20
Ensayos De una página Cada cuatro semanas
5
Proyectos Uno individual y uno en equipo  
10
Portafolio Uno al final, todo su material revisado por ellos.  
5
Presentaciones De los proyectos Por las tardes conforme determine el profesor
10
Exámenes Parciales   Al finalizar cada unidad
20
Exámenes Semanales Cortos De 15 min. Cada semana
10
Exámenes Finales Un final comprensivo  
20